[發明專利]甲醛氧化復合催化材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910047744.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109759080B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 聶龍輝;陳諾;肖龍亞;代志寅;陳雨
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發明公開了一種甲醛氧化復合催化材料及其制備方法，解決了現有甲醛催化材料存在的易折、柔韌性差熱穩定性差、制備方法復雜等問題。本發明方法為先將甲酸和醋酸溶于水，然后依次加入醋酸鋁、醋酸鈷和氯鈀酸鈉，攪拌形成透明溶液，然后加入所述透明溶液總質量0.25～1.25wt％的聚氧化乙烯，攪拌均勻得到混合液；對所述混合液進行靜電紡絲得到含Pd高分子納米復合纖維膜；將含Pd高分子納米復合纖維膜進行焙燒、活化處理后得到到。本發明方法簡單可靠、操作難度低、生產周期短，制得的催化劑材料為柔性薄膜狀，具有催化活性高、熱穩定性好、柔韌性好、不易折斷、不易脫落的優點。

技術領域

本發明涉及屬于無機納米復合催化材料制備技術領域，具體的說是一種甲醛氧化復合催化材料及其制備方法。

背景技術

甲醛是室內空氣中最主要的污染物之一，脫除室內空氣中的甲醛是人們改善生活質量的迫切需求。室溫催化氧化法是近年來脫除室內空氣中甲醛的熱點課題，它具有反應條件溫和(常溫常壓下進行)、脫除效率高，壽命長等優點，應用潛力巨大。近年來，該技術在室內空氣凈化中已有大量研究和報道，如中國發明專利CN200410047973.7、CN200410102837.3、CN200910215887.5、CN200910098634.4、CN200910047376.7、CN200610011663.9、CN200710121423.9、CN201210389227.0和CN201410015867.4。專利CN201210389227.0報道了一種甲醛室溫氧化催化劑的制備方法，該方法以粉末狀多孔無機氧化物為載體，以硼氫化納為還原劑，可溶性金屬氫氧化物為添加劑，通過浸漬-室溫還原-沉積法與貴金屬前驅體反應制得。但以上公開專利中制備的催化劑大都是粉末狀，從實用的角度考慮，這些催化劑如應用到填充型凈化設備中需要壓片或進一步將其負載在其它大塊型載體上才能使用，這會使工藝復雜化，且存在催化活性下降和催化劑易脫落的問題。為克服上述缺陷，專利CN201410015867.4以靜電紡絲法制備的TiO₂為載體，以浸漬～室溫還原～沉積二步法制備了負載型貴金屬/TiO₂復合催化劑，該方法制備的催化劑可直接使用，但該催化劑中無機TiO₂納米纖維具有易脆性，在制備和使用過程中不斷會被折斷，原有的纖維結構逐步被破壞，使得催化活性會受到影響，且兩步法會使工藝步驟復雜化，增加了操作難度、延長了生產周期。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種催化活性高、熱穩定性好、不易折斷的柔性薄膜狀甲醛氧化復合催化材料。

本發明還提供一種工藝簡單、生產難度低、生產周期短的甲醛氧化復合催化材料的制備方法。

本發明方法包括以下步驟：

(1)：先將甲酸和醋酸溶于水，然后依次加入醋酸鋁、醋酸鈷和氯鈀酸鈉，攪拌形成透明溶液，其中各原料的摩爾比為：水：甲酸：醋酸：醋酸鋁：醋酸鈷：氯鈀酸鈉＝1：0.2～0.4:0.1～0.2:0.03～0.6：0.001～0.005：(0.642～6.42)×10^-4；

(2)然后加入所述透明溶液總質量0.25～1.25wt％的聚氧化乙烯，攪拌均勻得到混合液；

(3)對所述混合液進行靜電紡絲得到含Pd高分子納米復合纖維膜；

(4)將含Pd高分子納米復合纖維膜進行焙燒、活化處理后得到到。

所述步驟(2)中，聚氧化乙烯分子量為30～60萬之間。

所述步驟(3)中，靜電紡絲的液流速為1～2mL/h，紡絲針頭直徑為0.5～1mm，工作電壓強度為1～2kV/cm；相對濕度控制在20％以下。

所述步驟(3)中，靜電紡絲液的流速1.2～1.5mL/h，紡絲針頭直徑為0.7～0.9mm，工作電壓強度為1.1～1.3kV/cm；相對濕度控制在10％以下。